JPH05232241A - 超音波センサー - Google Patents

超音波センサー

Info

Publication number
JPH05232241A
JPH05232241A JP21853491A JP21853491A JPH05232241A JP H05232241 A JPH05232241 A JP H05232241A JP 21853491 A JP21853491 A JP 21853491A JP 21853491 A JP21853491 A JP 21853491A JP H05232241 A JPH05232241 A JP H05232241A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
ultrasonic
signal
circuit
processing circuit
signal processing
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP21853491A
Other languages
English (en)
Inventor
Naoya Azuma
直哉 東
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Electric Works Co Ltd
Original Assignee
Matsushita Electric Works Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Matsushita Electric Works Ltd filed Critical Matsushita Electric Works Ltd
Priority to JP21853491A priority Critical patent/JPH05232241A/ja
Publication of JPH05232241A publication Critical patent/JPH05232241A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Geophysics And Detection Of Objects (AREA)
  • Transducers For Ultrasonic Waves (AREA)
  • Measurement Of Velocity Or Position Using Acoustic Or Ultrasonic Waves (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 送波や受波の感度低下を検知して異常動作状
態を知らせる。 【構成】 超音波パルスを送波する超音波送波器1 と、
超音波送波器1 に近接して並設された超音波パルスを受
波する超音波受波器2 と、超音波送波器1 に所定の周波
数にて間欠的に超音波パルスを出力する送波信号回路3
と、送波と次の送波間に超音波受波器2 が受波する受波
信号を所定のしきい値と比較して物体を検知する受波信
号処理回路4 と、受波信号処理回路4 からの出力信号の
入力を受けて物体の存在の有無を知らせる報知手段5
と、を有する超音波センサーにおいて、前記受波信号処
理回路4 に、超音波送波器1 から超音波受波器2 に所定
レベル以上の回り込み信号が入力される時間を監視し、
この時間が所定以上に変化したときに異常を知らせる時
間監視手段6 を設けている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、超音波振動子の前方に
存在する物体を検知する超音波センサーに関するもので
ある。
【0002】
【従来の技術】従来の超音波センサーは、超音波パルス
を送波する超音波送波器と、超音波送波器に近接して並
設された超音波パルスを受波する超音波受波器と、超音
波送波器に所定の周波数にて間欠的に超音波パルスを出
力する送波信号回路と、送波と次の送波間に超音波受波
器が受波する受波信号を所定のしきい値と比較して物体
を検知する受波信号処理回路と、受波信号処理回路から
の出力信号の入力により駆動され物体の存在の有無を知
らせる報知手段と、からなる。超音波送波器は、圧電素
子等を用いた超音波振動子(図示せず)と超音波振動子
の前方にホーン部を有し、送波信号回路に接続され、送
波信号回路からの送波信号を受けて超音波パルス信号を
送波する。超音波受波器は、超音波送波器と同一物から
なり、受波信号処理回路に接続され、駆動信号、回り込
み信号や物体からの反射波を受信する。報知手段は、表
示用のディスプレイあるいはスピーカーからなる。
【0003】このものは、送波と次の送波すなわち回り
込み信号と次の駆動信号間に現れる物体からの反射波の
レベルが所定のしきい値以上のときに物体の存在を報知
する。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】前述したような超音波
センサーは、超音波送波器及び超音波受波器のホーン部
が外方に向かって開放されているため、ホーン部や超音
波振動子の振動面に、雪や泥等の異物が付着したり、付
着した水滴が凍結したりすると、超音波送波器及び超音
波受波器の送波や受波の感度が低下して、超音波振動子
の前方に障害物があるにもかかわらず障害物が存在しな
いという誤った検知をする。
【0005】本発明は、このような事由に鑑みてなした
もので、その目的とするところは、送波や受波の感度低
下を検知して異常動作状態を知らせる超音波センサーを
提供するにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記した目的を達成する
ために、本発明の超音波センサーは、超音波パルスを送
波する超音波送波器と、超音波送波器に近接して並設さ
れた超音波パルスを受波する超音波受波器と、超音波送
波器に所定の周波数にて間欠的に超音波パルスを出力す
る送波信号回路と、送波と次の送波間に超音波受波器が
受波する受波信号を所定のしきい値と比較して物体を検
知する受波信号処理回路と、受波信号処理回路からの出
力信号の入力を受けて物体の存在の有無を知らせる報知
手段と、を有する超音波センサーにおいて、前記受波信
号処理回路に、超音波送波器から超音波受波器に所定レ
ベル以上の回り込み信号が入力される時間を監視し、こ
の時間が所定以上に変化したときに異常を知らせる時間
監視手段を設けた構成としている。
【0007】
【作用】この構成によれば、所定レベル以上の回り込み
信号が入力される時間を監視し、この時間が所定以上に
変化したときに異常を知らせるので、これにより超音波
送波器から超音波受波器に入力される回り込み信号の減
衰が認識でき、超音波送波器及び超音波受波器周りの異
常を知ることができる。
【0008】
【実施例】以下、本発明の第1実施例を図1及び図2に
基づいて説明する。
【0009】1 は超音波送波器で、圧電素子等を用いた
超音波振動子1aと超音波振動子1aの前方にホーン部1bを
有し、後述する送波信号回路に接続され、送波信号回路
からの送波信号を受けて超音波パルス信号を送波する。
【0010】2 は超音波受波器で、超音波送波器1 と同
一物からなり、後述する受波信号処理回路に接続され、
駆動信号、回り込み信号や物体からの反射波をを受信す
る。
【0011】3 は送波信号回路で、周期発振回路3a、発
振回路3b、送波増幅回路3c、とから構成されている。周
期発振回路3aは、一定周期のパルス信号を作成し、発振
回路3b及び後述する第1検知ゲート作成回路に出力す
る。発振回路3bは、周期発振回路3aからの一定周期のパ
ルス信号を所定の周波数の超音波パルス信号S1に変換し
て送波増幅回路3cへ出力する。送波増幅回路3cは、間欠
的に入力される発振回路3bからの超音波パルス信号を増
幅して超音波送波器1 へ出力する。
【0012】4 は受波信号処理回路で、受波増幅回路4
a、検波・波形整形回路4b、コンパレータ4c、第1検知
ゲート作成回路4d、第1検知信号処理回路4e、とから構
成されている。受波増幅回路4aは、超音波受波器2 から
の受波信号を受け、一定のレベルまで増幅して検波・波
形整形回路4bへ出力する。検波・波形整形回路4bは、受
波増幅回路4aからの信号S2を受け、この信号S2の高周波
成分を取り去り、信号の包絡線のみを抽出して波形整形
してコンパレータ4cへ出力する。コンパレータ4cは、検
波・波形整形回路4bから出力される受波信号をしきい値
で検出してHigh信号S3を第1検知信号処理回路4eへ出力
する。第1検知ゲート作成回路4dは、周期発振回路3aか
ら信号を取り、送波とつぎの送波間に受信される物体か
らの反射波を検出する検知ゲートを作成し、第1検知信
号処理回路4eへ出力する。第1検知信号処理回路4eは、
第1検知ゲート作成回路4dで作成される検知ゲート間に
現れるコンパレータ4cからの出力がHigh信号のときには
High信号、Low 信号のときにはLow 信号を後述する第1
報知手段へ出力する。
【0013】5 は第1報知手段で、LEDやブザー等か
らなり、第1検知信号処理回路4eからHigh信号が出力さ
れると動作する。
【0014】6 は時間監視手段で、第2検知ゲート作成
回路6a、第2検知信号処理回路6b、第2報知手段6c、と
からなる。第2検知ゲート作成回路6aは、周期発振回路
3aから信号を取り、正常動作状態における受波信号S2
回り込み信号部分内のタイミングで所定の時間巾の検知
ゲートS4を作成し、第2検知信号処理回路6bへ出力して
いる。この時間巾は、正常動作状態における受波信号S2
の回り込み信号の出力終了時間と、超音波送波器1 及び
超音波受波器2 の周りに異物が付着し、送波や受波の感
度低下が検知性能の許容限界となったときのコンパレー
タ4cからの回り込み信号の出力終了時間との間に設定さ
れている。第2検知信号処理回路6bは、第2検知ゲート
作成回路6aで作成される検知ゲートS4間に現れるコンパ
レータ4cからの出力が、High信号のときにはLow 信号、
Low 信号のときにはHigh信号を第2報知手段6cへ出力す
る。第2報知手段6cは、LEDやブザー等からなり、第
2検知信号処理回路6bからHigh信号が出力されると動作
する。この第2報知手段6cは、第1報知手段5 と同一又
は一体的に構成してもよく、例えばLEDを用いる場合
には第1及び第2検知信号処理回路4e,6b からの信号レ
ベルを違わせて発光の色を変え、どちらからの報知かを
識別できるようにしてもよい。
【0015】このものは、異常動作状態すなわち動作感
度の低下や検知エリアA の縮小が生じたことを、第2報
知手段6cを動作させることにより報知する。
【0016】次に、本発明の第2実施例を図3に基づい
て説明する。この要部は、時間監視手段7 にある。この
要部以外の部材は、先に説明した第1実施例と同様であ
るので、実質的に同一の部材には同一の符号を付して詳
細な説明は省略する。
【0017】時間監視手段7 は、第2検知ゲート作成回
路7a、第2検知信号処理回路7b、第3検知ゲート作成回
路7c、第3検知信号処理回路7d、第2報知手段7e、とか
らなる。第2検知ゲート作成回路7aは、周期発振回路3a
から信号を取り、正常動作状態における受波信号の回り
込み信号部分内のタイミングで検知ゲートS3を作成し、
第2検知信号処理回路7bへ出力している。この検知ゲー
トS3は、正常動作状態における回り込み信号の出力終了
時間T1と異常動作状態における回り込み信号の出力終了
時間T2との間に、後述する第3検知ゲート作成回路7cで
作成される検知ゲートと重ならないタイミング、かつ異
常動作状態における回り込み信号の出力終了時間T2寄り
に設定されている。第2検知信号処理回路7bは、第2検
知ゲート作成回路7aで作成される検知ゲートS3間に現れ
るコンパレータ4cからの出力が、High信号のときには第
2報知手段7eへLow 信号、Low 信号のときには第2報知
手段7eへHigh信号を出力する。第3検知ゲート作成回路
7cは、周期発振回路3aから信号を取り、正常動作状態に
おける受波信号の回り込み信号部分内のタイミングで検
知ゲートS4を作成し、第3検知信号処理回路7dへ出力し
ている。この検知ゲートS4は、正常動作状態における回
り込み信号の出力終了時間T1と異常動作状態における回
り込み信号の出力終了時間T2との間に、第2検知ゲート
作成回路7aで作成される検知ゲートS3と重ならないタイ
ミング、かつ正常動作状態における回り込み信号の出力
終了時間T1寄りに設定されている。第3検知信号処理回
路7dは、第3検知ゲート作成回路7cで作成される検知ゲ
ートS4間に現れるコンパレータ4cからの出力が、High信
号のときには第2報知手段7eへLow 信号、Low 信号のと
きには第2報知手段7eへHigh信号を出力する。第2報知
手段7eは、LEDやブザー等からなり、第2検知信号処
理回路7bからHigh信号が出力されると連続的、第3検知
信号処理回路7dからHigh信号が出力されると断続的に動
作する。
【0018】このものは、異常動作状態すなわち動作感
度の低下や検知エリアA の縮小が生じつつあることを、
第2報知手段7eを断続的に動作させることにより報知
し、異常動作状態が生じたことを、第2報知手段7eを連
続的に動作させることにより報知する。
【0019】次に、本発明の第3実施例を図4に基づい
て説明する。この要部は、受波信号処理回路4 の受波増
幅回路8 、時間監視手段9 、検知エリア形成表示手段1
0、にある。この要部以外の部材は、先に説明した第1
実施例及び第2実施例と同様であるので、実質的に同一
の部材には同一の符号を付して詳細な説明は省略する。
【0020】受波増幅回路8 は、第1実施例の受波増幅
回路4aに増幅率が調整できる手動式のゲイン調整ボリュ
ーム8aを設けてなる。このゲイン調整ボリューム8aは、
増幅率大から増幅率小へ調整されると、送波とつぎの送
波間に受信される物体からの反射波の検知エリアA を狭
める。また、回り込み信号のレベルを縮小してコンパレ
ータ4cから出力される回り込み信号の出力終了時間を短
くする。
【0021】時間監視手段9 は、第2実施例の時間監視
手段7 の変形例で、検知ゲート作成回路(図示せず)及
び検知信号処理回路(図示せず)が例えばそれぞれ2個
増設されてなる。この時間監視手段9 は、正常動作状態
の回り込み信号の出力終了時間と異常動作状態における
回り込み信号の出力終了時間との間に、4個の検知ゲー
ト作成回路(図示せず)で作成されるそれぞれの検知ゲ
ートを重ならないタイミングで設定している。
【0022】検知エリア形成表示手段10は、4個の検知
信号処理回路に対応させて設けられた4個のLED等か
らなる表示具L1,L2,L3,L4 を有し、4個の検知信号処理
回路から適宜に出力されるHigh信号を受けて、表示具へ
駆動信号を出力する。
【0023】このものは、ゲイン調整ボリューム8aの調
整に応じて、検知エリアA を拡げたり狭めたりし、かつ
回り込み信号の出力終了時間に対応した表示具10a を動
作させて、検知エリアA と表示具10a の動作を関連付け
ているので、動作している表示具10a を認識することに
より検知エリアA の広さが知れる。例えば図4(b)に
示す検知エリアA のA1が表示具L1、A4が表示具L4に表示
される。
【0024】次に、本発明の第4実施例を図5に基づい
て説明する。この要部は、時間監視手段11、加熱手段1
2、にある。この要部以外の部材は、先に説明した第1
実施例と同様であるので、実質的に同一の部材には同一
の符号を付して詳細な説明は省略する。
【0025】時間監視手段11は、第1実施例の時間監視
手段6 の変形例で、第2検知信号処理回路(図示せず)
が、第2検知ゲート作成回路(図示せず)で作成される
検知ゲート間に現れるコンパレータ4cからの出力が、Hi
gh信号のときには加熱手段12へLow 信号、Low 信号のと
きには加熱手段12へHigh信号を出力するようにしてい
る。加熱手段12は、超音波送波器1 及び超音波送波器2
のホーン部1bの外方端面近傍に内蔵されるヒータ12a
と、ヒータ制御信号回路12b と、からなる。ヒータ制御
信号回路12b は、時間監視手段11のHigh信号を受けて、
ヒータ12a をON−OFF制御させる駆動信号を出力す
る。
【0026】このものは、ホーン部1b等に積雪や付着し
た水の氷結があって超音波送波器1及び超音波送波器2
の感度低下があると、ヒータ12a を動作させて雪や氷を
加熱して除くことができるので、冬場や積雪地域での使
用の信頼性の向上が図れる。
【0027】
【発明の効果】本発明の超音波センサーは、上述した構
成によって、回り込み信号の減衰を検出して超音波送波
器及び超音波受波器周りの異常すなわち異常動作状態を
知らせるようにしているので、異常動作状態での使用を
防ぐことができ、使用の信頼性の向上が図れる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施例を示すもので、(a)は回
路ブロック図、(b)はタイミングチャート図(回り込
み信号有り)、(c)はタイミングチャート図(回り込
み信号無し)である。
【図2】同じく、超音波送波器及び超音波受波器を示す
模式図である。
【図3】本発明の第2実施例を示すもので、(a)は回
路ブロック図、(b)はタイミングチャート図である。
【図4】本発明の第3実施例を示すもので、(a)は回
路ブロック図、(b)は検知エリアを示す模式図であ
る。
【図5】本発明の第4実施例を示すもので、(a)は回
路ブロック図、(b)は超音波送波器及び超音波受波器
を示す模式図である。
【符号の説明】
1 超音波送波器 2 超音波受波器 3 送波信号回路 4 受波信号処理回路 5 第1報知手段 6 時間監視手段 7 時間監視手段 8 受波増幅回路 9 時間監視手段 10 検知エリア形成表示手段 11 時間監視手段 12 加熱手段

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 超音波パルスを送波する超音波送波器
    と、超音波送波器に近接して並設された超音波パルスを
    受波する超音波受波器と、超音波送波器に所定の周波数
    にて間欠的に超音波パルスを出力する送波信号回路と、
    送波と次の送波間に超音波受波器が受波する受波信号を
    所定のしきい値と比較して物体を検知する受波信号処理
    回路と、受波信号処理回路からの出力信号の入力を受け
    て物体の存在の有無を知らせる報知手段と、を有する超
    音波センサーにおいて、 前記受波信号処理回路に、超音波送波器から超音波受波
    器に所定レベル以上の回り込み信号が入力される時間を
    監視し、この時間が所定以上に変化したときに異常を知
    らせる時間監視手段を設けたことを特徴とする超音波セ
    ンサー。
JP21853491A 1991-08-29 1991-08-29 超音波センサー Pending JPH05232241A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP21853491A JPH05232241A (ja) 1991-08-29 1991-08-29 超音波センサー

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP21853491A JPH05232241A (ja) 1991-08-29 1991-08-29 超音波センサー

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH05232241A true JPH05232241A (ja) 1993-09-07

Family

ID=16721437

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP21853491A Pending JPH05232241A (ja) 1991-08-29 1991-08-29 超音波センサー

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH05232241A (ja)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100304893B1 (ko) * 1998-03-05 2001-09-24 구자홍 초음파센서의이상유무판단방법
JP2009092536A (ja) * 2007-10-10 2009-04-30 Optex Co Ltd 能動型物体検知装置
EP2124070A2 (en) 2008-05-22 2009-11-25 Panasonic Electric Works Co., Ltd. Moving object detection system with internal Doppler-reference signal
US8258678B2 (en) 2010-02-23 2012-09-04 Avago Technologies Wireless Ip (Singapore) Pte. Ltd. Short range ultrasonic device with broadbeam ultrasonic transducers
CN113359139A (zh) * 2020-03-03 2021-09-07 阿里巴巴集团控股有限公司 智能设备、开关装置、电子设备和交互设备
US11635504B2 (en) 2017-11-02 2023-04-25 Denso Corporation Ultrasonic sensor

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100304893B1 (ko) * 1998-03-05 2001-09-24 구자홍 초음파센서의이상유무판단방법
JP2009092536A (ja) * 2007-10-10 2009-04-30 Optex Co Ltd 能動型物体検知装置
EP2124070A2 (en) 2008-05-22 2009-11-25 Panasonic Electric Works Co., Ltd. Moving object detection system with internal Doppler-reference signal
US8258678B2 (en) 2010-02-23 2012-09-04 Avago Technologies Wireless Ip (Singapore) Pte. Ltd. Short range ultrasonic device with broadbeam ultrasonic transducers
US11635504B2 (en) 2017-11-02 2023-04-25 Denso Corporation Ultrasonic sensor
CN113359139A (zh) * 2020-03-03 2021-09-07 阿里巴巴集团控股有限公司 智能设备、开关装置、电子设备和交互设备

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6431001B1 (en) Obstacle detecting system having snow detecting function
US6515487B1 (en) Low voltage low current bubble detection circuit
JPH05232241A (ja) 超音波センサー
EP3109664B1 (en) Sensor for determining the presence of an object and process for using the same
JP2998232B2 (ja) 超音波センサー
JPH05232242A (ja) 超音波センサー
JPH0522796A (ja) 超音波センサー
JP3054798B2 (ja) 超音波センサ
JPH0454471Y2 (ja)
JPH0342635B2 (ja)
JP2792960B2 (ja) 超音波検知器
JP2828678B2 (ja) 超音波検知器
KR0119925B1 (ko) 초음파를 이용한 거리 측정 장치 및 방법
JP2953181B2 (ja) 超音波センサ
JP3044813B2 (ja) 超音波センサー
JPH077058B2 (ja) 車両周辺監視装置
JPH05157849A (ja) 超音波センサー
JPH05232240A (ja) 超音波センサー
JP2001091634A (ja) 障害物検知装置
JPS58135475A (ja) 超音波障害物警報装置
JP2573403B2 (ja) 超音波センサ
JP2871123B2 (ja) 人体検知装置
JPH08136320A (ja) 超音波レベル計
JPH04242189A (ja) 超音波検知器
JPH0421180Y2 (ja)